Hipokampo funkcijos, anatomija ir patologijos (su vaizdais)

The hipokampas yra smegenų struktūra, kuri yra limbinės sistemos dalis ir kurios pagrindinės funkcijos yra naujų atminties formavimasis - atminties ir erdvinė orientacija.

Smegenų hipokampas yra laikinoje skiltyje (viena iš viršutinių smegenų struktūrų), bet taip pat yra limbinės sistemos dalis ir dalyvauja apatinių struktūrų funkcijose..

Šiandien gerai dokumentuota, kad pagrindinės jo atliekamos funkcijos yra susijusios su pažinimo procesais. Iš tiesų, hipokampas yra visuotinai pripažintas pagrindine atminties struktūra.

Tačiau buvo įrodyta, kaip šis regionas atlieka dvi veiklas be įsiminimo procesų: elgesio slopinimo ir erdvinės orientacijos.

Hipokampo istorija

Hipokampus, iš lotynų hipokampo, XVII a. Atrado anatomas Giulio Cesare Aranzio.

Jo pavadinimas priklauso jo struktūros išvaizdai, kuri primena jūrų arklio, hipokampo formos.

Iš pradžių kilo tam tikrų prieštaravimų dėl šio smegenų regiono anatomijos ir jiems buvo suteikta įvairių pavadinimų, pvz., „Šilkaverpių“ arba „ram rago“..

Taip pat buvo pasiūlyta dviejų skirtingų hipokampo regionų buvimas: „pagrindinis hipokampas“ ir „nedidelis hipokampas“.

Šiuo metu šis hipokampo padalinys buvo atmestas ir klasifikuojamas kaip unikali struktūra.

Kita vertus, jo atradime hipokampas buvo susijęs su kvapo jausmu ir gynė, kad ši smegenų struktūra buvo atsakinga už uoslės stimulų apdorojimą ir įrašymą.

Tiesą sakant, tik 1900 m., Kai Vladimiro Béjterevo rankose buvo įrodyta tikroji struktūros funkcionacija, buvo ištirta hipokampo atliekamos atminties funkcijos..

Hipokampo anatomija

Hippokampas yra smegenų sritis, esanti žievės pabaigoje.

Konkrečiai kalbant, jame aptariamas plotas, kuriame žievė susiaurėja į vieną tankiai supakuotų neuronų sluoksnį.

Tokiu būdu hipokampas yra mažas S formos regionas, kuris randamas smegenų žievės apatiniame krašte ir apima ventralines ir dorsalines dalis..

Dėl savo vietos ji yra limbinės sistemos dalis, t. Y. Regionų, esančių regione, ribojančiame smegenų žievę, grupė ir keičiasi informacija su skirtingais smegenų regionais..

Viena vertus, pagrindinis hipokampo afferentų šaltinis yra entorfinė žievė ir yra stipriai susijusi su daugeliu smegenų žievės regionų..

Konkrečiai, atrodo, kad hipokampas yra glaudžiai susijęs su prefrono žieve ir šonine pertvarų sritimi..

Hipokampo sujungimas su šiomis žievės dalimis paaiškina didelę dalį pažintinių procesų ir atminties funkcijų, kurias atlieka struktūra.

Kita vertus, hipokampas taip pat yra prijungtas prie apatinių smegenų regionų.

Šia prasme buvo įrodyta, kaip šis regionas gauna modulinius serotoninerginių, dopaminerginių ir norepinefrino sistemų įėjimus ir yra stipriai susijęs su talamu..

Hipokampo fiziologija

Hipokampas veikia per du veikimo būdus, kurių kiekvienas veikia skirtingai ir dalyvauja tam tikroje neuronų grupėje..

Šie du veiklos būdai yra teta bangos ir aukštesni netaisyklingos veiklos modeliai (LIA)..

Theta bangos atsiranda įspėjimo ir aktyvumo būsenų metu, taip pat ir REM miego fazės metu.

Per šį laiką, tai yra, kai mes pabudę arba REM miego fazėje, hipokampas veikia ilgomis ir nereguliariomis piramidės neuronų ir granuliuotų ląstelių bangomis..

Kita vertus, LIA pasirodo miego metu (išskyrus REM fazę) ir judumo momentais (kai mes valgome ir pailsėjome).

Panašu, kad lėtos kampinės bangos yra tos, kurios turi didžiausią ryšį su atminties procesais.

Tokiu būdu poilsio momentai būtų raktas, kad hipokampas saugotų ir išsaugotų informaciją savo smegenų struktūrose..

Hipokampo funkcijos

Kaip jau minėjome, pradinė hipotezė, kad hipokampo atliktos funkcijos, susijusios su kvapo jausmu, buvo pakeistos.

Iš tiesų buvo įrodyta šios galimos hipokampo funkcijos klaidingumas, ir buvo įrodyta, kad nors šis regionas gauna tiesioginius afferentus nuo uoslės lemputės, jis nedalyvauja jautrioje veikloje..

Per metus jis buvo susijęs su hipokampo veikimu su pažintinių funkcijų atlikimu.

Šiuo metu šio regiono funkcionalumas orientuotas į tris pagrindinius aspektus: slopinimą, atmintį ir erdvę.

Pirmasis atsirado 60-aisiais per O'keefe ir Nadel elgesio slopinimo teoriją.

Šiuo požiūriu hiperaktyvumas ir slopinimo sunkumas, pastebėtas gyvūnams, turintiems hippokampo pažeidimus, sukūrė šią teorinę liniją ir siejo hipokampo veikimą su elgesio slopinimu..

Kalbant apie atmintį, jis buvo susijęs su garsaus Scoville ir Brenda Milnerio straipsniu, kuriame aprašyta, kaip chirurginis hipokampo sunaikinimas paciente, sergančiame epilepsija, sukėlė anterogradinę amneziją ir labai rimtą retrogrado amneziją..

Trečiąją ir paskutinę hipokampo funkciją inicijavo Tolmano „pažintinių žemėlapių“ ir O'Keefe atradimų teorijos, kad žiurkių hippokampe esantys neuronai parodė veikimą, susijusį su vietove ir erdvine situacija.

Hipokampas ir slopinimas

Hipokampo vaidmens atradimas elgesio slopinimo srityje yra gana neseniai. Tiesą sakant, ši funkcija vis dar tiriama.

Šia prasme neseniai atliktais tyrimais daugiausia dėmesio skiriama tam tikro hipokampo regiono, vadinamo ventraliniu hipokampu, tyrimui..

Šio mažo regiono tyrime teigiama, kad hipokampas gali atlikti svarbų vaidmenį tiek elgsenos slopinimo, tiek nerimo vystymosi srityje..

Svarbiausią šių funkcijų studiją atliko prieš keletą metų Jozuė A. Gordonas.

Autorius užfiksavo ventralinės hipokampo ir medialinio prefrono žievės elektrinį aktyvumą pelėms, tiriant skirtingas aplinkybes, kai kurios iš jų sukėlė nerimą dėl gyvūnų..

Tyrimas buvo skirtas smegenų veiklos sinchronizavimui tarp smegenų regionų, nes šis veiksnys yra vienintelis informacijos perdavimo veiksnys.

Kadangi hippokampas ir prefrontalinė žievė yra sujungtos, sinchronizavimas pasirodė visose aplinkose, kuriose jis buvo veikiamas pelėms.

Tačiau tais atvejais, kai gyvūnams buvo nerimas, pastebėta, kad padidėjo abiejų smegenų dalių sinchronizavimas.

Taip pat buvo parodyta, kaip prefrontalinė žievė patyrė teta ritmo aktyvumo padidėjimą, kai pelės buvo aplinkose, kurios sukėlė baimę ar nerimą..

Šis teta aktyvumo padidėjimas buvo susijęs su pastebimu pelių nuskaitymo elgesio sumažėjimu, todėl buvo padaryta išvada, kad hipokampas yra regionas, atsakingas už būtinos informacijos perdavimą tam tikram elgesiui slopinti.

Hipokampas ir atmintis

Skirtingai nei hipokampo vaidmuo slopinant, šiandien yra didelis mokslinis sutarimas, patvirtinantis, kad šis regionas yra gyvybiškai svarbi atminties funkcionavimo ir plėtros struktūra..

Daugiausia ginama, kad hipokampas yra smegenų struktūra, leidžianti formuoti naujus prisiminimus apie epizodinius ir autobiografinius įvykius..

Tokiu būdu daroma išvada, kad hipokampas yra smegenų sritis, leidžianti mokytis ir saugoti informaciją.

Šias hipotezes plačiai parodė daugybiniai neurologiniai tyrimai ir, svarbiausia, simptomai, sukeliantys hipokampo pažeidimus..

Šia prasme buvo parodyta, kaip sunkūs sužalojimai šiame regione sukelia didelių sunkumų formuojant naujus prisiminimus ir dažnai taip pat paveikia iki sužalojimo susidariusius prisiminimus.

Tačiau pagrindinis hipokampo vaidmuo atmintyje yra labiau mokomasi nei anksčiau saugomos informacijos paieška.

Tiesą sakant, teigiama, kad kai žmonės sudaro atmintį, tai pirmiausia saugoma hipokampe, tačiau praėjus tam tikram laikui informacija pasiekia kitus laikinojo žievės regionus.

Lygiai taip pat, hipokampas, atrodo, nėra svarbi struktūra mokantis motorinių ar pažintinių gebėjimų (kaip žaisti instrumentą ar spręsti loginius galvosūkius)..

Šis faktas atskleidžia įvairių tipų atminties, kurias valdo skirtingi smegenų regionai, buvimą, todėl hipokampas neapima visų mnemoninių procesų visiškai, bet geros jų dalies.

Hipokampas ir erdvinė orientacija

Kai kurie žiurkių smegenų tyrimai parodė, kad hipokampe yra daugybė neuronų, turinčių „vietos laukus“..

Tai reiškia, kad hippokampo neuronų grupė sukelia veiksmo potencialą (perduoda informaciją), kai gyvūnas eina per tam tikrą vietą savo aplinkoje.

Panašiai Edmundas Rollsas apibūdino, kaip kai kurie hipokampo neuronai aktyvuojami, kai gyvūnas žvelgia į tam tikrus jos aplinkos aspektus.

Tokiu būdu tyrimai su graužikais parodė, kad hipokampas gali būti gyvybiškai svarbus vystant orientacinius gebėjimus ir erdvinę atmintį..

Žmonėms šie duomenys yra daug labiau riboti dėl sunkumų, kuriuos kelia šio tipo tyrimai.

Tačiau „vietiniai neuronai“ taip pat buvo nustatyti epilepsijos pacientams, kurie atliko invazinę procedūrą, kad surastų jų atakų šaltinį..

Tyrimų metu elektrodai buvo patalpinti į hippokampus, o vėliau jie buvo paprašyti naudoti kompiuterį judėti virtualioje aplinkoje, atstovaujančioje miestui..

Hipokampas ir su juo susijusios ligos

Kaip matėme, hipokampo pažeidimai sukelia daugybę simptomų, daugelis jų susiję su atminties praradimu ir, svarbiausia, su mažesniu mokymosi gebėjimu..

Tačiau atminties problemos, kurias sukelia sunkūs sužalojimai, nėra vienintelės ligos, susijusios su hipokampu..

Iš tikrųjų, atrodo, kad 4 pagrindinės ligos yra susijusios su šio smegenų regiono veikimu. Tai yra:

Smegenų degeneracija

Atrodo, kad tiek normalus, tiek patologinis smegenų senėjimas yra glaudžiai susijęs su hipokampu.

Taigi, su amžiumi susijusios atminties problemos arba senėjimo metu patyrę pažintinių gebėjimų sumažėjimas yra susiję su hippokampo neuronų populiacijos sumažėjimu..

Šis ryšys tampa daug labiau pastebimas tokiomis neurodegeneracinėmis ligomis kaip Alzheimerio liga, kurioje stebimas masinis šios smegenų srities neuronų mirtis..

Stresas

Hipokampe yra didelis mineralokortikoidų receptorių kiekis, todėl šis regionas yra labai jautrus stresui.

Stresas gali paveikti hipokampą sumažindamas jaudrumą, slopindamas genezę ir sukeldamas kai kurių jo neuronų atrofiją..

Šie veiksniai paaiškina kognityvines problemas ar atminties sutrikimus, kuriuos galime patirti pabrėžiant, ir jie ypač pastebimi tarp trauminio streso sutrikimo kenčiančių žmonių..

Epilepsija

Hipokampas dažnai yra epilepsijos priepuolių dėmesys. Hipokampo sklerozė yra dažniausiai matomas audinių pažeidimo tipas laikinojo skilties epilepsijoje.

Tačiau nėra aišku, ar epilepsija atsiranda dėl hipokampo veikimo sutrikimų, ar epilepsijos priepuoliai sukelia hipokampo sutrikimus..

Šizofrenija

Šizofrenija yra neurologinio vystymosi liga, kurią sudaro daugybė smegenų struktūros sutrikimų.

Regionas, labiausiai susijęs su liga, yra smegenų žievė, tačiau hipokampas taip pat gali būti svarbus, nes buvo įrodyta, kad daugelis šizofrenijos turinčių pacientų žymiai sumažina šio regiono dydį..

Aiškinamasis vaizdo įrašas

Nuorodos

1. Burgess N, Maguire EA, O'Keefe J. Žmogaus hipokampas ir erdvinė bei epizodinė atmintis. Neuron 2002; 35: 625-41.
2. „Chicurel ME“, „Harris KM“ CA3 šakotųjų dendritinių stuburų struktūros ir sudėties trimatis tyrimas ir jų sinaptiniai ryšiai su samanų pluoštais, žiurkių hipokampe. J Comp Neurol 1999; 325: 169-82.
3. Drew LJ, Fusi S, Hen R. Suaugusiųjų neurogenezė žinduolių hipokampe: kodėl dentate gyrus? Sužinokite „Mem 2013“; 20: 710-29.
4. Halesas JB ir kt. Medialiniai entorinaliniai žievės pažeidimai tik iš dalies sutrikdo hipokampo ląstelių ir nuo hipokampo priklausomos vietos atminties. Cell Rep 2014; 9: 893-01.
5. Keefe JO, Nadel L. Hipokampas kaip pažintinis žemėlapis. Oksfordas: „Clarendon Press“. 1978 m.
6. Kivisaari SL, Probst A, Taylor KI. Perirhinal, Entorhinal, Parahippocampal Cortices ir Hippocampus: Funkcinės anatomijos ir jų segmentavimo MR vaizduose apžvalga fMRI. Springer Berlin Heidelberg 2013. p. 239-67.
7. Witter MP, Amaral DG. Beždžionės žievės žievė: V projekcijos į dantų girą, hipokampą ir subikulinį kompleksą. J Comp Neurol 1991; 307: 437-59.